Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость



Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)




ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
Проголосовало 514 человек


Котловая сталь что это такое


Котловая сталь- что это?

Котловая сталь - это сталь для деталей котельных установок, работающих при повышенных температурах, в контакте с водяной и паровой средами. От котельной стали требуется удовлетворительная характеристика жаростойкости, прочность; устойчивость против окалина-образования, водяной и паровой коррозии и др.; стабильность свойств при данной температуре; устойчивость при повторных нагрузках; малая склонность к старению. При выборе марок котельной стали обычно учитывают условия, при которых должны работать соответствующие детали: температуру, напряжение, срок службы и допустимую деформацию за этот срок. В зависимости от условий эксплуатации в качестве котельной стали используются углеродистая сталь, низколегированная сталь, легированная сталь перлитного и аутентичного классов. Листовой прокат, соответствующий ГОСТ 19281-89 изготавливается из углеродистой, низколегированной стали в горячекатаном и термически обработанном состоянии. Он пригоден для сварки и предназначен для изготовления деталей и частей котлов и сосудов, которые работают под давлением при комнатной, а также при повышенной и минусовой температуре. Сталь марки Ст3 именно так ее называет ГОСТ 380-2005 относится к углеродистым сталям обыкновенного качества. Сталь 09Г2С - ГОСТ 19281-89 - сталь повышенной прочности, конструкционная, низколегированная, для сварных конструкций. Во - первых, сталь Ст3 склонна к хрупкому разрушению при низких температурах. Обыкновенное качество - значит много примесей - серы и фосфора - что негативно сказывается на свойствах данного металла. Во - вторых, ничтожно маленькое содержание Марганца и Кремния так же проигрывает в разы стали 09Г2с, так как они способствуют удалению кислорода из металла, который является вредной примесью, ухудшающей качество продукта. В - третьих, устойчивость свойств позволяет применять детали из марки стали 09Г2С в широком температурном диапазоне от -70 до 475˚С, без ограничения давления, чего нельзя сказать о стали Ст3, которая может работать исключительно при положительных температурах. В - четвертых, сталь марки 09Г2С легко сваривается, позволяя изготавливать из листового металлопроката самые сложные конструкции, в чем безусловно проигрывает сталь Ст3.

Низколегированный стали, к которым как раз  относится марка 09Г2С ГОСТ 19281-89, отлично переносит перепады температур, именно поэтому данные стали чаще всего применяют в производстве паровых котлов. Так же, к особенно востребованным отраслям, свою нишу в которых занял 09Г2С, являются вагоностроение, кораблестроение и самолетостроение. Листы используются для изготовления дровяных печей Grill-D. Купить печь Grill-D можно в нашем магазине.

Вернуться к списку

КОТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ

Котельные стали работают в очень жестких условиях, на них одновременно действуют высокое давление воды и пара, высокая температура дымовых газов, воды и пара, агрессивность воды и дымовых газов, следствием которых является образование коррозии. Одновременно действуют механические нагрузки на элементы котлоагрегата, вызывая изгиб, растяжение, сжатие, поэтому стали должны обладать следующими свойствами:

1) прочность;

2) твердость;

3) хорошая свариваемость;

4) пластичность;

5) стойкость против коррозии и окалинообразования.

Пыле-, газо-, воздухопроводы, лестницы, площадки, ограждения изготавливаются из обычных углеродистых сталей марки Ст.3.

Барабаны котлоагрегата при температуре стенки не более 450 оС изготавливаются из углеродистых сталей марок Ст.15К и Ст.20К (К – котловая сталь) и из сталей Ст.09Г2С; Ст.16ГС (Г – марганец, С – кремний - придают жаропрочность). С повышением температуры стенки барабана применяется сталь марки Ст.16НМ (никель, молибден).

Трубы поверхностей нагрева. Для котлоагрегата с Р ≤ 4,0 МПа (tст ≤ 450 оС) применяется сталь Ст.20, из нее изготавливаются и питательные трубопроводы. В котлоагрегатах высокого давления (Р> 4,0 МПа) трубы изготавливаются из сталей марок Ст.12 МХ, Ст.15 МХ (Х – хром – придает стойкость, прочность, окалиностойкость). С повышением параметров пара (Р = 25,5 МПа, tпер = 570 оС) применяются высоколегированные стали марок Ст.12Х1МФ (Ф - ванадий) и Ст.15Х1М1Ф, причем Ст.12Х1МФ – для пароперегревателей, коллекторов и паропроводов, Ст.15Х1М1Ф – только для коллекторов и паропроводов. При температуре стенки труб поверхности нагрева до 620 оС применяются высоколегированные стали Ст.Х18Н12Т (Т - титан) – обладающие очень высокой жаропрочностью и окалиностойкостью. Трубы, изготовленные из этой стали, плохо свариваются, и при незначительных отклонениях от нормалей в сварных швах появляются трещины.

Предыдущая37383940414243444546474849505152Следующая

Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 2772; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Сталь для котлов марка

Материалы и способы изготовления котловКатегория: Общие сведения о кранах и котлах

—Материалы и способы изготовления котлов

Паровой котел работает под значительным давлением, поэтому является весьма ответственным агрегатом и должен обеспечивать надежность в работе.

Чем выше рабочее давление и температура, при которой работает котел, тем в более тяжелых условиях находится металл, из которого изготовлен котел.

Основные требования к металлу котлов:1) высокая теплоустойчивость — способность металла сохранять прочность в условиях высокой температуры и больших напряжений;2) высокая вязкость — способность металла сохранять свои механические свойства при меняющихся или повторных нагрузках;3) пониженная склонность к старению — способность металла сохранять свои механические свойства в течение длительного времени;4) устойчивость металла против коррозии — под воздействием воды и пара;5) стабильность структуры — устойчивость металла против структурных изменений, снижающих его механические свойства;

6) плотность, однородность строения металла, отсутствие в нем внутренних дефектов: плен, трещин и посторонних включений.

Поэтому элементы котла, находящиеся под давлением, изготовляются исключительно из стали (ГОСТ 5520—62). Эта сталь, кроме высоких требований относительно ее химического состава, подвергается более тщательному контролю и дополнительным испытаниям на ударную вязкость и чувствительность к старению.

Листовая сталь марок Ст. 2 и Ст. 3 предназначена для котлов и сосудов, работающих при температуре не выше 120°С. Для котлов, работающих при более высоких температурах, применяется сталь марок 15К и 20К.

Детали котла, не находящиеся непосредственно под давлением, могут изготовляться из углеродистых сталей обыкновенного качества (ГОСТ 380—60) или качественной конструкционной углеродистой стали (ГОСТ В 1050-60).

Котельные трубы — пароперегревательные, кипятильные, дымогарные и жаровые — изготовляются из стали марки 10 (ГОСТ 8733—58-и 8731—58). Все трубы подвергаются гидравлическим испытаниям, а также технологическим пробам на сплющивание и раздачу. Для дымогарных труб испытание на раздачу может быть заменено на бортование.

Электросварные трубы, изготовляемые в соответствии с ГОСТ 1753—53 и дополнительными к нему техническими условиями № 14—32,. находят все более широкое применение в котлостроении. Раньше части котла соединялись исключительно посредством заклепок. Клепка являлась основной и весьма ответственной операцией в котельных работах. В настоящее время трудоемкие клепальные работы сохранились лишь при ремонте старых котлов клепаной конструкции. Вновь строящиеся котлы изготовляются сварной конструкции, в которых все элементы соединяются электросваркой.

Электродуговая сварка элементов металлическим электродом (метод Славянова) представляет собой процесс последовательного местного расплавления кромок основного металла электрической дугой, возникающей между электродом и основным металлом. Температура, возникающая в результате образования электрической дуги, достигает 5500 °С.

Электродуговая сварка может производиться электродами трех видов: – простыми электродами — стальная проволока; – тонкообмазанными — электроды, покрытые тонким слоем мела, чем достигается устойчивость дуги; – электродами с толстой обмазкой — обмазкой сложного состава, содержащей шлакообразующие, раскисляющие, легирующие и другие компоненты, повышающие механические свойства наплавленного металла и качество сварного соединения в целом.

За последнее десятилетие широкое распространение получила автоматическая сварка под слоем флюса по методу акад. Патона, обеспечивающая высокое качество сварного шва и наибольшую производительность при выполнении сварочных работ. Сущность процессов сварки под слоем флюса заключается в том, что электрическая дуга непрерывно горит под толстым слоем порошкообразного флюса. Благодаря этому свариваемый металл защищен от окисления кислородом окружающего воздуха, процесс расплавления электрода и основного металла происходит равномернее, сварной шов получается ровным, плотным и однородным с хорошим проваром по всей глубине шва. Непрерывность ведения сварки под слоем флюса осуществляется при помощи специального приспособления, в котором изделия и электроды автоматически непрерывно перемещаются относительно друг друга, при этом происходит непрерывная подача электрода по мере его расплавления и слой флюса автоматически создается впереди движущегося электрода.

Для получения сварного соединения высокого качества свариваемые детали должны быть соответственно подготовлены: очищены от ржавчины и масла (до металлического блеска), кромки деталей соответствующим образом разделаны. Подготовка кромки под сварку производится согласно чертежам и зависит от характера соединения и толщины свариваемых элементов.

На рис. 24 и 25 представлены основные типы сварных соединений котла крана ПК-ЦУМЗ-15.

Одним из основных моментов, задержавших применение сварки в ответственных изделиях, какими являются паровые котлы, долгое время были затруднения в контроле качества сварного соединения.

Рис. 24. Примеры электросварных стыковых соединений: а —соединение огневой решетки с барабаном топки; б —соединение дымовой решетки с наружным барабаном котла; 1— огневая решетка; 2 — барабан топки; 3 —дымовая решетка; 4 — наружный барабан котла

Рис. 25. Соединение грязевого и шуровочного колец с барабаном топки и наружным барабаном котла:1—наружный барабан котла; 2 —барабан топки; 3—грязевое кольцо; 4 —-шуро-вочное кольцо; 5—предохранительный лист шуровочного кольца; 6 — лапа котла

В результате несовершенства способов контроля не было достаточной гарантии в том, что внутри сварного шва отсутствуют такие пороки, как пористость, газовые раковины, посторонние включения и малозаметные трещины, снижающие прочность соединения. По мере совершенствования технологии производства сварочных работ и методов контроля область применения сварки все более расширяется, в том числе и в котлостроении, но при этом следует иметь в виду, что ответственную сварку производят лишь сварщики, получившие на это разрешение после сдачи проб; пробы периодически повторяются.

Контроль сварного соединения заключается в следующем: – проверяют исходные материалы: исходный металл, подлежащий сварке, металл электрода, состав обмазки и флюса; – проводят испытания специальных контрольных образцов на растяжение и определение ударной вязкости; – анализируют химический состав наплавленного металла; – производят рентгеновские снимки, отражающие все внутренние пороки шва; – гидравлически испытывают сваренные изделия, работающие под давлением; – сварочный шов осматривают снаружи.

Реклама:

Читать далее: Характеристика топлива и процесс его сжигания в топке котлаКатегория: — Общие сведения о кранах и котлах kaiser смесители МЕТАЛЛ ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛАВ соответствии с указанными условиями работы металла элементов котла к металлу предъявляются следующие основные требования: высокие механические характеристики — прочность, пластичность, вязкость, твердость; стабильность структуры и механических характеристик при работе с высокими нагрузками и высокой температурой в течение длительного времени; высокая сопротивляемость воздействию агрессивных сред; возможность выполнения без особого усложнения технологических операций, необходимых при изготовлении и ремонте элементов котла. Этим требованиям удовлетворяют углеродистые и легированные стали. Для изготовления котлов широко применяют углеродистую сталь. Содержание углерода в этой стали допускается не более 0,3 % в целях обеспечения достаточной пластичности и вязкости, а также во избежание ухудшения качества сварных соединений. Содержание серы и фосфора должно быть не более 0,045 % в целях предотвращения хрупкости стали и ухудшения ее технологических качеств. Углеродистая сталь может длительно и надежно работать при температурах до 500 °С. При большей температуре в условиях газовой среды происходит резкая интенсификация окалинообразования поверхности металла.

Легирование стали имеет назначение повысить ее прочность и сопротивляемость окалинообразованию при высокой температуре. В качестве легирующих присадок применяют хром, молибден, никель, ванадий, титан, вольфрам, ниобий, марганец и бор, которые добавляются в сталь в различных комбинациях. Хром вводят в сталь для повышения ее жаростойкости, т. е. способности противостоять кислородной коррозии при высокой температуре; наличие в стали 12— 14 % хрома делает ее нержавеющей. Молибден добавляют для повышения жаропрочности — повышения предела прочности и текучести стали при высоких температурах, а также для улучшения других ее свойств. Никель повышает вязкость стали, ее жаропрочность и сопротивляемость старению. Для повышения сопротивляемости ползучести к низколегированной хромомолибденовой стали добавляют ванадий и ниобий. Содержание марганца в стали в пределах 0,3—0,8 % определяется технологическими требованиями процесса ее выплавки, а содержание марганца в стали в количестве 0,9—1,5 % повышает ее прочность. Легирующие элементы в марках стали обозначают следующими буквами: Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, М — молибден, Н — никель, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром.

В обозначении марок легированной стали за буквами ставят цифры — содержание этих элементов в стали в процентах. Цифры перед буквенным обозначением указывают содержание углерода в стали в сотых долях процента для низколегированных сталей и в десятых долях процента для высоколегированной стали. Если в высоколегированной стали количество углерода не ограничено нижним пределом при верхнем пределе 0,09 % и выше, цифры перед буквенным обозначением не ставят.

Барабаны котлов с толщиной до 60 мм изготовляют из углеродистой стали марок 15К и 20К. Для барабанов, работающих под давлением 4—10 МПа, применяют сталь 22К с повышенным содержанием марганца. Барабаны при давлении больше 10 МПа изготовляют из низколегированной стали марок 16ГНМ, 16ГС, 09Г2С и 10Г2С1. Трубы для поверхностей нагрева, коллекторов и соединительных трубопроводов, в которых температура стенки будет не выше 500 °G, изготовляют из углеродистой стали марок 10 и 20. Трубы с температурой стенки выше 500°С изготовляют из легированной стали. Практически из углеродистой стали марок 10 и 20 изготовляют все поверхности нагрева котлов и водогрейных агрегатов на давление до 2,4 МПа. Из легированной стали изготовляют системы пароперегревателей при температуре перегрева пара более 450°С. Для первой ступени пароперегревателя может использоваться сталь 20. В котлах с давлением 10—14 МПа трубные системы топочных экранов и экономайзеров, а также частей пароперегревателя, у которых температура стенки не превышает 500 °С, выполняют из стали 20 повышенного качества. Для пароперегревателей, предназначенных для перегрева пара до 540°С, с температурой стенки труб 570— 580 °С рекомендуется применение легированной стали 12Х1МФ. Пароперегреватели котлов на давление 14 МПа с температурой перегрева пара 565°С изготовляют из стали с несколько повышенным содержанием хрома и наличием бора. Для пароперегревателей, у которых температура стенки труб превышает 600 °С, рекомендуется применение аустенитных сталей. Воздухоподогреватели и каркасы котла изготовляют из углеродистой стали 3.

Стальные литые детали, работающие под давлением и при повышенной температуре, а также крепежные изделия изготовляют из стали марок 15Л—35Л. При этом содержание серы и фосфора в металле не должно превышать 0,05%.

Котловая сталь- что это?

Котловая сталь — это сталь для деталей котельных установок, работающих при повышенных температурах, в контакте с водяной и паровой средами. От котельной стали требуется удовлетворительная характеристика жаростойкости, прочность; устойчивость против окалина-образования, водяной и паровой коррозии и др.; стабильность свойств при данной температуре; устойчивость при повторных нагрузках; малая склонность к старению. При выборе марок котельной стали обычно учитывают условия, при которых должны работать соответствующие детали: температуру, напряжение, срок службы и допустимую деформацию за этот срок. В зависимости от условий эксплуатации в качестве котельной стали используются углеродистая сталь, низколегированная сталь, легированная сталь перлитного и аутентичного классов.Листовой прокат, соответствующий ГОСТ 19281-89 изготавливается из углеродистой, низколегированной стали в горячекатаном и термически обработанном состоянии. Он пригоден для сварки и предназначен для изготовления деталей и частей котлов и сосудов, которые работают под давлением при комнатной, а также при повышенной и минусовой температуре. Сталь марки Ст3 именно так ее называет ГОСТ 380-2005 относится к углеродистым сталям обыкновенного качества. Сталь 09Г2С — ГОСТ 19281-89 — сталь повышенной прочности, конструкционная, низколегированная, для сварных конструкций.Во — первых, сталь Ст3 склонна к хрупкому разрушению при низких температурах. Обыкновенное качество — значит много примесей — серы и фосфора — что негативно сказывается на свойствах данного металла.Во — вторых, ничтожно маленькое содержание Марганца и Кремния так же проигрывает в разы стали 09Г2с, так как они способствуют удалению кислорода из металла, который является вредной примесью, ухудшающей качество продукта.В — третьих, устойчивость свойств позволяет применять детали из марки стали 09Г2С в широком температурном диапазоне от -70 до 475˚С, без ограничения давления, чего нельзя сказать о стали Ст3, которая может работать исключительно при положительных температурах.В — четвертых, сталь марки 09Г2С легко сваривается, позволяя изготавливать из листового металлопроката самые сложные конструкции, в чем безусловно проигрывает сталь Ст3.

Низколегированный стали, к которым как раз относится марка 09Г2С ГОСТ 19281-89, отлично переносит перепады температур, именно поэтому данные стали чаще всего применяют в производстве паровых котлов. Так же, к особенно востребованным отраслям, свою нишу в которых занял 09Г2С, являются вагоностроение, кораблестроение и самолетостроение. Листы используются для изготовления дровяных печей Grill-D. Купить печь Grill-D можно в нашем магазине.

Марка котловой стали

Котельные стали работают в очень жестких условиях, на них одновременно действуют высокое давление воды и пара, высокая температура дымовых газов, воды и пара, агрессивность воды и дымовых газов, следствием которых является образование коррозии. Одновременно действуют механические нагрузки на элементы котлоагрегата, вызывая изгиб, растяжение, сжатие, поэтому стали должны обладать следующими свойствами:

3) хорошая свариваемость,

5) стойкость против коррозии и окалинообразования.

Пыле-, газо-, воздухопроводы, лестницы, площадки, ограждения изготавливаются из обычных углеродистых сталей марки Ст.3.

Барабаны котлоагрегата при температуре стенки не более 450 о С изготавливаются из углеродистых сталей марок Ст.15К и Ст.20К (К – котловая сталь) и из сталей Ст.09Г2С, Ст.16ГС (Г – марганец, С – кремний — придают жаропрочность). С повышением температуры стенки барабана применяется сталь марки Ст.16НМ (никель, молибден).

Трубы поверхностей нагрева. Для котлоагрегата с Р ≤ 4,0 МПа (tст ≤ 450 о С) применяется сталь Ст.20, из нее изготавливаются и питательные трубопроводы. В котлоагрегатах высокого давления (Р> 4,0 МПа) трубы изготавливаются из сталей марок Ст.12 МХ, Ст.15 МХ (Х – хром – придает стойкость, прочность, окалиностойкость). С повышением параметров пара (Р = 25,5 МПа, tпер = 570 о С) применяются высоколегированные стали марок Ст.12Х1МФ (Ф — ванадий) и Ст.15Х1М1Ф, причем Ст.12Х1МФ – для пароперегревателей, коллекторов и паропроводов, Ст.15Х1М1Ф – только для коллекторов и паропроводов. При температуре стенки труб поверхности нагрева до 620 о С применяются высоколегированные стали Ст.Х18Н12Т (Т — титан) – обладающие очень высокой жаропрочностью и окалиностойкостью. Трубы, изготовленные из этой стали, плохо свариваются, и при незначительных отклонениях от нормалей в сварных швах появляются трещины.

Дата добавления: 2015-07-10 , просмотров: 1456 , ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник: helpiks.org

Котельные стали должны обладать высокой сопротивляемостью старению. [1]

Котельные стали для изготовления барабанов должны хорошо свариваться и допускать пластическое деформирование в процессе штамповки п вальцовки. [2]

Котельные стали должны обладать достаточно высоким комплексом механических свойств при комнатной и рабочей температурах. Как отмечалось, важными характеристиками механических свойств котельной стали при комнатной температуре являются временное сопротивление, предел — текучести, относительное удлинение, относительное сужение и ударная вязкость. [3]

Котельные стали должны обладать высокой сопротивляемостью старению. [4]

Котельные стали применяются для изготовления котлов, которые должны удовлетворять условиям работы при температуре до 650 С и при воздействии переменных динамических нагрузок. Эти стали пригодны для сварки деталей паровых котлов и сосудов, работающих под давлением при нормальной, повышенной и минусовой температурах. Характеризуются повышенными требованиями к пределу текучести при повышенных температурах. [5]

Котельные стали с содержанием углерода не выше 0 3 % не закаливаются, они применяются в отожженном или чаще в нормализованном состоянии. Структура таких сталей — феррит и перлит. При температурах, вызывающих развитие процесса ползучести, предпочтительны стали с крупным действительным зерном, они имеют более высокий предел ползучести, чем стали с мелким действительным зерном. При повышенных температурах, недостаточных для развития процесса ползучести, так же как и при нормальной температуре, лучшими прочностными свойствами обладают мелкозернистые стали. В технических условиях на трубные стали с молибденом оговаривается размер зерна: размер действительного зерна феррита должен лежать в пределах № 3 — 6 стандартной шкалы зернистости. [6]

Котельная сталь для изготовления паровозных и судовых котлов поставляется в виде листов. Сталь должна хорошо-свариваться, принимать деформацию в холодном состоянии ( загиб и отбортовку) и обладать пониженной склонностью к старению. [7]

Котельные стали ( 16ГНМ, 22К и др.) чувствительны к коррозионному растрескиванию под действием коррозионной среды и механических напряжений. Начальная стадия такого разрушения связана с электрохимическим воздействием на металл воды, которая с ним контактирует. При дальнейшем развитии коррозии процесс дополняется активным воздействием на металл концентраторов напряжений, появляющихся вблизи очагов коррозии и зародышей трещин. Вероятно, существует предельное напряжение, ниже которого коррозионное растрескивание этих сталей не наблюдается. Его величина зависит от состава стали. Для марок стали 16ГНМ и 22К он пока не определен. Однако эти стали могут подвергаться коррозионному разрушению и при более низком уровне средних растягивающих напряжений. Такое поведение сталей связано со склонностью их к водородной хрупкости и к так называемой щелевой коррозии. [8]

Испытанные котельные стали в продуктах сгорания березовского угля имеют высокую коррозионную стойкость из-за отсутствия в золе компонентов, ускоряющих процесс коррозии. [9]

Обычные малоуглеродистые котельные стали удовлетворительно сопротивляются газовой коррозии ( окислению) в условиях паровых котельных при температурах стенки не выше 450 — 500 С. [10]

Теплоустойчивые котельные стали перлитного класса чувствительны к воздушной закалке при различных технологических операциях, связанных с нагревом, склонны к хрупкому разрушению при остром надрезе и к нестабильности свойств при эксплуатации энергоустановок. [11]

Ряд котельных сталей подвержен отпускной хрупкости. Она наблюдается после отпуска при температурах 550 — 650 С и заключается в снижении в результате указанного процесса ударной вязкости при комнатной температуре. [12]

Хрупкость котельной стали , вызываемая щелочностью питательной воды, носит название межкристаллигной коррозии или щелочной хрупкости, называемой еще каустической хрупкостью. Такая высокая концентрация, во много раз превышающая допустимую для котловой воды, может создаваться лишь в отдельных местах котла при пропариваяии котловой воды, например в соединениях элементов котла при наличии в них неплотностей — в пазухах заклепочных швов, вальцовочных соединениях. Отмечается, что агрессивность котловой воды возрастает, если в ней имеется кремниевая кислота. [13]

Свариваемость котельных сталей является сложной технологической характеристикой, охватывающей ( вопросы металлургии сварочной ванны и процессы теплового воздействия электрической дуги ( или другого источника тепла) на металл околошовной зоны. [14]

Коррозия котельной стали в большинстве случаев протекает с учетом растворенного в воде кислорода, и целесообразно выяснить термодинамическую вероятность процесса коррозии в присутствии кислорода. [15]

Источник: www.ngpedia.ru

Металл паровых котлов работает в очень тяжелых условиях, так как на него воздействуют давление и температуры воды и пара (пароводяной смеси), собственный вес обмуровки и неравномерного расширения деталей котельного агрегата.

Толщину стенки барабанов, коллекторов и труб, размеры деталей каркаса и т.п. определяют в зависимости от величины суммарной нагрузки и требуемого запаса прочности, обеспечивающего длительную работоспособность деталей. Кроме прочности, металл должен обладать пластичностью (отсутствие хрупкости), противостоять коррозии и иметь хорошую свариваемость. Поэтому для производства деталей котельных агрегатов (особенно тех, что работают под давлением) применяют высококачественные сорта сталей.

Во всех сортах котельной стали содержится небольшое, строго ограниченное количество углерода, марганца и кремния, а также не полностью выведенные вредные примеси — сера и фосфор. Сталь, содержащая только указанные элементы, называется углеродистой.

Из углеродистой стали изготовляют водяной экономайзер , экраны и барабаны котельных агрегатов, работающих при температуре до 450 °С. При температуре более 450 °С прочность углеродистой стали резко снижается. Поэтому для изготовления деталей, работающих при более высокой температуре, применяют специальную жаропрочную сталь, в состав которой вводят небольшое количество молибдена, хрома, никеля и других химических элементов для придания металлу определенных свойств. Такая сталь называется низколегированной.

Из низколегированной стали марок 12Х1МФ и 15Х1МФ изготовляют обычно радиационные поверхности нагрева прямоточных котельных агрегатов и пароперегреватели (за исключением выходной части), работающие при температуре до 540 °С.

Как углеродистая, так и низколегированная стали относятся к стали перлитного класса, отличающейся темной поверхностью.

Наибольшей жаропрочностью обладает хромоникелевая сталь марки Х18Н12Т аустенитного класса, называемая также нержавеющей сталью, у которой легирующие добавки никеля и хрома достигают 30 % массы металла. Из этой стали изготовляют трубы выходной части пароперегревателей котельных агрегатов высокого давления, металл которых эксплатируют при температуре 570—660 °С. В составе стали, кроме никеля и хрома, имеется небольшое количество титана, стабилизирующего структуру стали при высокой температуре. Такая сталь имеет светлую, блестящую поверхность. Основными преимуществами аустенитной стали являются ее высокая жаропрочность и способность противостоять коррозии при высокой температуре благодаря большому содержанию хрома (18 %) и никеля (12 %), отсюда и название — нержавеющая сталь. Аустенитная сталь во много раз дороже перлитной стали.

Посмотрим, как влияют отдельные элементы химического состава стали на ее свойства.

Влияние углерода.

С увеличением содержания в составе стали углерода она становится более прочной и менее пластичной. Чрезмерно высокое содержание углерода является вредным, так как слишком твердая и малопластичная сталь хуже сопротивляется разным механическим деформациям, возникающим, например, при защемлении экранных труб при растопке котла, а также ухудшается свариваемость стали.

Для изготовления поверхностей нагрева котельного агрегата, работающих при температуре пара до 450 °С, широко применяют углеродистую сталь марки 20 с содержанием углерода до 0,25 %, а для изготовления каркаса котлов — углеродистую сталь марки Ст. 3. В низколегированной стали углерод содержится в еще меньшем количестве. Например, в применяемой для изготовления пароперегревателей современных котельных агрегатов стали марки 12Х1МФ содержание углерода не должно превышать 0,15 %.

Влияние марганца.

Марганец подобно углероду повышает прочность стали и несколько уменьшает ее пластичность. При плавке стали в мартеновской печи марганец способствует очистке металла от серы, образуя легко удаляемый шлак.

Применяемая для изготовления барабанов котлов сталь марки 22К содержит 0,75-1,0 % марганца. Сталь марки 20 содержит 0,35-0,65 % марганца.

Влияние кремния.

Чем больше кремния в стали, тем больше её прочность и меньше пластичность. При плавке в металлургических печах его применяют для раскисления стали, соединяясь с растворенным в стали кислородом, кремний образует легко удаляемые шлаки, поднимающиеся на поверхность жидкого металла.

Влияние молибдена. Молибден повышает жаропрочность стали и ее пластичность. В стали 12Х1МФ содержится 0,25—0,5 % молибдена, в стали 15Х1М1Ф 0,9—1,1 %.

Влияние хрома.

Хром повышает жаропрочность и прочность стали и понижает ее пластичность.

Источник: tesiaes.ru

Паровой котел работает под значительным давлением, поэтому является весьма ответственным агрегатом и должен обеспечивать надежность в работе.

Чем выше рабочее давление и температура, при которой работает котел, тем в более тяжелых условиях находится металл, из которого изготовлен котел.

Основные требования к металлу котлов: 1) высокая теплоустойчивость — способность металла сохранять прочность в условиях высокой температуры и больших напряжений, 2) высокая вязкость — способность металла сохранять свои механические свойства при меняющихся или повторных нагрузках, 3) пониженная склонность к старению — способность металла сохранять свои механические свойства в течение длительного времени, 4) устойчивость металла против коррозии — под воздействием воды и пара, 5) стабильность структуры — устойчивость металла против структурных изменений, снижающих его механические свойства,

6) плотность, однородность строения металла, отсутствие в нем внутренних дефектов: плен, трещин и посторонних включений.

Поэтому элементы котла, находящиеся под давлением, изготовляются исключительно из стали (ГОСТ 5520—62). Эта сталь, кроме высоких требований относительно ее химического состава, подвергается более тщательному контролю и дополнительным испытаниям на ударную вязкость и чувствительность к старению.

Листовая сталь марок Ст. 2 и Ст. 3 предназначена для котлов и сосудов, работающих при температуре не выше 120°С. Для котлов, работающих при более высоких температурах, применяется сталь марок 15К и 20К.

Детали котла, не находящиеся непосредственно под давлением, могут изготовляться из углеродистых сталей обыкновенного качества (ГОСТ 380—60) или качественной конструкционной углеродистой стали (ГОСТ В 1050-60).

Котельные трубы — пароперегревательные, кипятильные, дымогарные и жаровые — изготовляются из стали марки 10 (ГОСТ 8733—58-и 8731—58). Все трубы подвергаются гидравлическим испытаниям, а также технологическим пробам на сплющивание и раздачу. Для дымогарных труб испытание на раздачу может быть заменено на бортование.

Электросварные трубы, изготовляемые в соответствии с ГОСТ 1753—53 и дополнительными к нему техническими условиями № 14—32,. находят все более широкое применение в котлостроении. Раньше части котла соединялись исключительно посредством заклепок. Клепка являлась основной и весьма ответственной операцией в котельных работах. В настоящее время трудоемкие клепальные работы сохранились лишь при ремонте старых котлов клепаной конструкции. Вновь строящиеся котлы изготовляются сварной конструкции, в которых все элементы соединяются электросваркой.

Электродуговая сварка элементов металлическим электродом (метод Славянова) представляет собой процесс последовательного местного расплавления кромок основного металла электрической дугой, возникающей между электродом и основным металлом. Температура, возникающая в результате образования электрической дуги, достигает 5500 °С.

Электродуговая сварка может производиться электродами трех видов: – простыми электродами — стальная проволока, – тонкообмазанными — электроды, покрытые тонким слоем мела, чем достигается устойчивость дуги, – электродами с толстой обмазкой — обмазкой сложного состава, содержащей шлакообразующие, раскисляющие, легирующие и другие компоненты, повышающие механические свойства наплавленного металла и качество сварного соединения в целом.

За последнее десятилетие широкое распространение получила автоматическая сварка под слоем флюса по методу акад. Патона, обеспечивающая высокое качество сварного шва и наибольшую производительность при выполнении сварочных работ. Сущность процессов сварки под слоем флюса заключается в том, что электрическая дуга непрерывно горит под толстым слоем порошкообразного флюса. Благодаря этому свариваемый металл защищен от окисления кислородом окружающего воздуха, процесс расплавления электрода и основного металла происходит равномернее, сварной шов получается ровным, плотным и однородным с хорошим проваром по всей глубине шва. Непрерывность ведения сварки под слоем флюса осуществляется при помощи специального приспособления, в котором изделия и электроды автоматически непрерывно перемещаются относительно друг друга, при этом происходит непрерывная подача электрода по мере его расплавления и слой флюса автоматически создается впереди движущегося электрода.

Для получения сварного соединения высокого качества свариваемые детали должны быть соответственно подготовлены: очищены от ржавчины и масла (до металлического блеска), кромки деталей соответствующим образом разделаны. Подготовка кромки под сварку производится согласно чертежам и зависит от характера соединения и толщины свариваемых элементов.

На рис. 24 и 25 представлены основные типы сварных соединений котла крана ПК-ЦУМЗ-15.

Одним из основных моментов, задержавших применение сварки в ответственных изделиях, какими являются паровые котлы, долгое время были затруднения в контроле качества сварного соединения.

Рис. 24. Примеры электросварных стыковых соединений: а —соединение огневой решетки с барабаном топки, б —соединение дымовой решетки с наружным барабаном котла, 1— огневая решетка, 2 — барабан топки, 3 —дымовая решетка, 4 — наружный барабан котла

Рис. 25. Соединение грязевого и шуровочного колец с барабаном топки и наружным барабаном котла: 1—наружный барабан котла, 2 —барабан топки, 3—грязевое кольцо, 4 —-шуро-вочное кольцо, 5—предохранительный лист шуровочного кольца, 6 — лапа котла

В результате несовершенства способов контроля не было достаточной гарантии в том, что внутри сварного шва отсутствуют такие пороки, как пористость, газовые раковины, посторонние включения и малозаметные трещины, снижающие прочность соединения. По мере совершенствования технологии производства сварочных работ и методов контроля область применения сварки все более расширяется, в том числе и в котлостроении, но при этом следует иметь в виду, что ответственную сварку производят лишь сварщики, получившие на это разрешение после сдачи проб, пробы периодически повторяются.

Контроль сварного соединения заключается в следующем: – проверяют исходные материалы: исходный металл, подлежащий сварке, металл электрода, состав обмазки и флюса, – проводят испытания специальных контрольных образцов на растяжение и определение ударной вязкости, – анализируют химический состав наплавленного металла, – производят рентгеновские снимки, отражающие все внутренние пороки шва, – гидравлически испытывают сваренные изделия, работающие под давлением, – сварочный шов осматривают снаружи.

Источник: stroy-technics.ru

Читайте также  Газовое отопление в частном домеПоделитесь статьей в соц. сетях:

Классификация по назначению легированной и углеродистой стали

Данные элементы позволяют изменить физические и механические свойства сплава и сделать его более твердым.

В статье мы расскажем про то, что такое конструкционная, строительная, котловая, обычная и подпружиненная легированная сталь, а также предложим классификацию и рассмотрим маркировки.

Типология

Конструкционную легированную сталь принято делить по разным параметрам на классы. Сперва ознакомимся с классификацией таких сплавов по наличию углерода:

Сортовая конструкционная сталь обязана иметь набор определенных параметров. Они вычисляются в соответствии со такими показателями: прочность, вязкость при ударе, а также пластичность.

Следующая характеристика, по которой принято делить сталь – количество легирующих присадок. Всего существует три вида:

Далее ознакомимся с систематизацией конструкционной углеродистой стали по ее внутреннему составу. Выделяют следующие виды сплавов:

Также отметим, что наиболее важной классификацией является типология по применению стали. Выделяют три группы:

Разберемся, в чем состоит назначение первого вида из данной классификации.

Первый тип можно разделить на следующие три части:

Ознакомимся с видами строительных сплавов:

Далее на фото вы можете ознакомиться со сферой применения конструкционной стали.

Поговорим о котловой стали и расскажем что это такое.

К такому виду железа относят к углеродистому типу, они содержат в своем составе серу и фосфор.

Котловая сталь бывает разных марок. Различные типы служат для разных видов применения. При выборе такого состава, учитывайте погодные и температурные условия, при которых она будет использоваться.

Легирующие частицы

Рассмотрим различные виды присадок и разберемся, как тот или иной элемент сказывается на свойствах сплава:

Если вы ищете надежного поставщика легированной стали в Воронеже – обращайтесь в ООО «Роста». У нас вы найдете широкий ассортимент металлов любой прочности и пластичности с качественной антикоррозийной обработкой.

Благодаря собственному производству мы предлагаем изделия европейского качества на выгодных условиях. Функционал наших приборов повторяет, а во многом даже превосходит импортные системы. Это позволяет изготавливать надежные изделия сохраняя низкий ценник.

Для получения подробной информации и консультации обращайтесь к нам по телефону, указанному на сайте. Наш оператор ответит на все возникшие вопросы.

Маркировка легированных сплавов

К данному типу составов относится огромное количество подвидов. В связи с этим появилась нужда в их фасовке и распределению. Все необходимые требования оговорены межгосударственным стандартом.

Согласно данному правилу, все составы с особыми свойствами маркируются буквой на первой позиции. Именно она и обозначает к какой группе относится изделие.

Покажем наглядно:

Если на стальной конструкции имеется маркировка, на которой первая буква «х», «ж» или «е», значит материал относится к хромистой, нержавеющей или же магнитной группы.

Подробную химическую структуру стали можно рассмотреть в документах к материалу. Первое число маркировки означает содержание углерода, далее указываются легирующие компоненты, используемые при изготовлении.

В таблице указаны условные обозначения, которые можно встретить на отметке:

В статье мы рассмотрели легированную конструкционную сталь, рассказали что это и привели подробную классификацию материалов и компонентов. В нашем каталоге вы найдете качественные изделия по привлекательным ценам.

Наша продукция:

Марки сталей для изготовления элементов котельного оборудования. - 18 Января 2011 - Энергетика и механика.

kaiser смесители

МЕТАЛЛ ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛА В соответствии с указанными условиями работы металла элементов котла к металлу предъявляются следующие основные требования: высокие механические характеристики — прочность, пластичность, вязкость, твердость; стабильность структуры и механических характеристик при работе с высокими нагрузками и высокой температурой в течение длительного времени; высокая сопротивляемость воздействию агрессивных сред; возможность выполнения без особого усложнения технологических операций, необходимых при изготовлении и ремонте элементов котла. Этим требованиям удовлетворяют углеродистые и легированные стали. Для изготовления котлов широко применяют углеродистую сталь. Содержание углерода в этой стали допускается не более 0,3 % в целях обеспечения достаточной пластичности и вязкости, а также во избежание ухудшения качества сварных соединений. Содержание серы и фосфора должно быть не более 0,045 % в целях предотвращения хрупкости стали и ухудшения ее технологических качеств. Углеродистая сталь может длительно и надежно работать при температурах до 500 °С. При большей температуре в условиях газовой среды происходит резкая интенсификация окалинообразования поверхности металла. Легирование стали имеет назначение повысить ее прочность и сопротивляемость окалинообразованию при высокой температуре. В качестве легирующих присадок применяют хром, молибден, никель, ванадий, титан, вольфрам, ниобий, марганец и бор, которые добавляются в сталь в различных комбинациях. Хром вводят в сталь для повышения ее жаростойкости, т. е. способности противостоять кислородной коррозии при высокой температуре; наличие в стали 12— 14 % хрома делает ее нержавеющей. Молибден добавляют для повышения жаропрочности — повышения предела прочности и текучести стали при высоких температурах, а также для улучшения других ее свойств. Никель повышает вязкость стали, ее жаропрочность и сопротивляемость старению. Для повышения сопротивляемости ползучести к низколегированной хромомолибденовой стали добавляют ванадий и ниобий. Содержание марганца в стали в пределах 0,3—0,8 % определяется технологическими требованиями процесса ее выплавки, а содержание марганца в стали в количестве 0,9—1,5 % повышает ее прочность. Легирующие элементы в марках стали обозначают следующими буквами: Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, М — молибден, Н — никель, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром.

В обозначении марок легированной стали за буквами ставят цифры — содержание этих элементов в стали в процентах. Цифры перед буквенным обозначением указывают содержание углерода в стали в сотых долях процента для низколегированных сталей и в десятых долях процента для высоколегированной стали. Если в высоколегированной стали количество углерода не ограничено нижним пределом при верхнем пределе 0,09 % и выше, цифры перед буквенным обозначением не ставят.

Барабаны котлов с толщиной до 60 мм изготовляют из углеродистой стали марок 15К и 20К. Для барабанов, работающих под давлением 4—10 МПа, применяют сталь 22К с повышенным содержанием марганца. Барабаны при давлении больше 10 МПа изготовляют из низколегированной стали марок 16ГНМ, 16ГС, 09Г2С и 10Г2С1. Трубы для поверхностей нагрева, коллекторов и соединительных трубопроводов, в которых температура стенки будет не выше 500 °G, изготовляют из углеродистой стали марок 10 и 20. Трубы с температурой стенки выше 500°С изготовляют из легированной стали. Практически из углеродистой стали марок 10 и 20 изготовляют все поверхности нагрева котлов и водогрейных агрегатов на давление до 2,4 МПа. Из легированной стали изготовляют системы пароперегревателей при температуре перегрева пара более 450°С. Для первой ступени пароперегревателя может использоваться сталь 20. В котлах с давлением 10—14 МПа трубные системы топочных экранов и экономайзеров, а также частей пароперегревателя, у которых температура стенки не превышает 500 °С, выполняют из стали 20 повышенного качества. Для пароперегревателей, предназначенных для перегрева пара до 540°С, с температурой стенки труб 570— 580 °С рекомендуется применение легированной стали 12Х1МФ. Пароперегреватели котлов на давление 14 МПа с температурой перегрева пара 565°С изготовляют из стали с несколько повышенным содержанием хрома и наличием бора. Для пароперегревателей, у которых температура стенки труб превышает 600 °С, рекомендуется применение аустенитных сталей. Воздухоподогреватели и каркасы котла изготовляют из углеродистой стали 3.

Стальные литые детали, работающие под давлением и при повышенной температуре, а также крепежные изделия изготовляют из стали марок 15Л—35Л. При этом содержание серы и фосфора в металле не должно превышать 0,05%.


Смотрите также




© 2012 - 2020 "Познавательный портал yznai-ka.ru!". Содержание, карта сайта.